基于微透鏡陣列組的低串?dāng)_集成成像三維顯示方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種微透鏡陣列組的低串?dāng)_集成成像三維顯示方法。該方法涉及一組雙微透鏡陣列和待顯示元素圖像的顯示屏。所述顯示屏放在第一個微透鏡陣列前方的一倍焦距以內(nèi)，將第二個微透鏡陣列放置在第一個透鏡陣列的后方。由于縮短了顯示屏和透鏡陣列之間的距離，更多的光線進(jìn)入到相應(yīng)正確的透鏡元中，提高光能利用率，同時減少了入射到相鄰?fù)哥R而形成串?dāng)_的光線，減少了串?dāng)_信息的來源，降低了集成像的串?dāng)_，增大了視場角。第二個微透陣列起集成的作用，將放大后的元素圖像集成顯示。顯示屏中的元素圖像和兩個微透鏡陣列中的透鏡元三者一一對應(yīng)，且中心對齊。
【專利說明】基于微透鏡陣列組的低串?dāng)_集成成像三維顯示方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成成像三維立體顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種低串?dāng)_大視場的集成成像三維顯示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]集成成像是一種利用二維平面周期排列的微透鏡陣列對三維真實(shí)場景進(jìn)行記錄和再現(xiàn)的全真三維立體顯示技術(shù)。它包括元素圖像陣列的獲取和三維立體圖像的再現(xiàn)兩部分。獲取部分，通過微透鏡陣列對物空間三維場景成像，記錄其不同視角的三維信息，得到在水平和垂直方向平行排列的元素圖像陣列。再現(xiàn)過程，一般采用和元素圖像參數(shù)相同的微透鏡陣列，將微透鏡陣列放在獲取過程的相應(yīng)位置，根據(jù)光路可逆的原理，元素圖像發(fā)出的光線通過再現(xiàn)微透鏡陣列聚攏重構(gòu)出原物空間的三維立體圖像。集成成像所集成的三維圖像具有真彩色，視角連續(xù)，無需相干光，不需要佩戴眼鏡，不存在視覺疲勞等優(yōu)勢。
[0003]盡管集成成像有很多優(yōu)點(diǎn)，但串?dāng)_問題和觀看范圍小一直制約著集成成像顯示技術(shù)的發(fā)展和三維觀看效果。顯示過程中，元素圖像發(fā)出的光線不僅入射到其相應(yīng)的透鏡元中成像，還入射到相鄰的透鏡出射，形成串?dāng)_像，造成圖像的跳變，影響觀看效果。
[0004]常規(guī)集成成像顯示裝置由顯示屏和單透鏡陣列組成，為保證成實(shí)像，元素圖像放置在透鏡陣列的一倍焦距外，導(dǎo)致大量的光線入射到相鄰的透鏡中，從而形成串?dāng)_像?？赏ㄟ^減少入射到相鄰?fù)哥R內(nèi)的光線，達(dá)到減少串?dāng)_的目的，同時增大視場角?？s短元素圖像和透鏡陣列之間的距離，就可增大入射到正確透鏡元的光線數(shù)。許多研究學(xué)者們針對集成像的串?dāng)_問題提出了很多方案，但有的裝置過于復(fù)雜，或是損失了大量的有效光線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是解決現(xiàn)有集成成像裝置存在圖像串?dāng)_和觀看范圍小的問題，提供一種微透鏡陣列組的集成成像三維顯示方法。
[0006]本發(fā)明提供了一種基于微透鏡陣列組的低串?dāng)_集成成像三維顯示方法，該方法涉及的裝置包括兩個微透鏡陣列和待顯示元素圖像的顯示屏。所述的顯示屏放在第一個微透鏡陣列前方的一倍焦距內(nèi)，第二個微透鏡陣列放在第一個微透鏡陣列的后方，用于集成圖像，且顯示屏中的圖像元和兩個微透鏡陣列中的透鏡元同軸平行放置。
[0007]本發(fā)明提出的微透鏡陣列組的低串?dāng)_的集成成像三維顯示方法的具體操作步驟為:
第一步，第一次成像。
[0008]將待顯示元素圖像的顯示屏放在第一個微透鏡陣列前方的一倍焦距內(nèi)，通過縮短顯示屏和透鏡陣列間的距離提高系統(tǒng)的光能利用率，使得更多有效光線進(jìn)入到相應(yīng)的正確透鏡元中，減少光線的外泄。
[0009]設(shè)元素圖像的尺寸為”第一個微透鏡陣列透鏡元的焦距為Λ,顯示屏和第一個透鏡陣列的距離為A,像距為，它們之間的物像關(guān)系為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于微透鏡陣列組的低串?dāng)_集成成像三維顯示方法，該方法涉及的裝置包括兩個微透鏡陣列和待顯示元素圖像的顯示屏，所述的顯示屏放在第一個微透鏡陣列前方的一倍焦距內(nèi)，第二個微透鏡陣列放在第一個微透鏡陣列的后方，用于集成圖像，且顯示屏中的元素圖像和兩個微透鏡陣列中的透鏡元三者一一對應(yīng)，且中心對齊；其特征在于該方法的具體操作步驟為: 第一步，第一次成像 將待顯示元素圖像的顯示屏放在第一個微透鏡陣列前方的一倍焦距內(nèi)，通過縮短顯示屏和透鏡陣列間的距離提高系統(tǒng)的光能利用率，使得更多有效光線進(jìn)入到相應(yīng)的正確透鏡元中，減少光線的外泄； 設(shè)元素圖像的尺寸力4第一個微透鏡陣列透鏡元的焦距力顯示屏和第一個透鏡陣列的距離為4,像距表示為:
【文檔編號】G02B27/22GK104007556SQ201410249464
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】楊勇, 王寧, 孫立勛, 袁小聰 申請人:南開大學(xué)